JPS5818595A - 可変速水力回転機械の運転方法 - Google Patents
可変速水力回転機械の運転方法Info
- Publication number
- JPS5818595A JPS5818595A JP56116253A JP11625381A JPS5818595A JP S5818595 A JPS5818595 A JP S5818595A JP 56116253 A JP56116253 A JP 56116253A JP 11625381 A JP11625381 A JP 11625381A JP S5818595 A JPS5818595 A JP S5818595A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- variable speed
- operating
- point
- head
- hydraulic rotating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/0066—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by changing the speed, e.g. of the driving engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2200/00—Mathematical features
- F05B2200/20—Special functions
- F05B2200/21—Root
- F05B2200/211—Square root
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Water Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は可変速水力回転機械の運転方法に係シ、％に発
電電動機または電動機に接続されたポンプ。
電電動機または電動機に接続されたポンプ。
ポンプ水車等の可変速水力回転機械を広範囲の運転領域
において最良の条件で運転するのに好適な運転方法に関
するものである。
において最良の条件で運転するのに好適な運転方法に関
するものである。
この種水力回転機械においては、実機と同じ幾何学的形
状をＭする模型との間に相似則が成シ立つことが知られ
ている。したがって、一般的には実験室において模型試
験を行い、その結果から相似則を用いて実機性能を予測
するようにしている。
状をＭする模型との間に相似則が成シ立つことが知られ
ている。したがって、一般的には実験室において模型試
験を行い、その結果から相似則を用いて実機性能を予測
するようにしている。
第１図は案内羽根を有する水力回転機械の一般的な模型
ポンプ性能を示す線図である。第１図において、１は案
内羽根の開ｇｃｔ−固定した場合の摸型試験回転速度Ｎ
１における模型試験落差Ｈ１と模型試験に量Ｑ、との関
係を示す模型固有の特性曲線である。ま九、２は上記特
性に対応する模型効率（１，）曲線である。水力回転機
械のポンプ運転においては、一般的に上記の効率曲線の
最高効率点を結んだ包絡曲線４に対応する模型落差−流
量包絡曲線３に沿って運転される。５は模ｍ落差−流量
包絡曲４ｉ＋！３に対応する模型キャビテーション発生
（σ、、ａ）包絡曲線である。
ポンプ性能を示す線図である。第１図において、１は案
内羽根の開ｇｃｔ−固定した場合の摸型試験回転速度Ｎ
１における模型試験落差Ｈ１と模型試験に量Ｑ、との関
係を示す模型固有の特性曲線である。ま九、２は上記特
性に対応する模型効率（１，）曲線である。水力回転機
械のポンプ運転においては、一般的に上記の効率曲線の
最高効率点を結んだ包絡曲線４に対応する模型落差−流
量包絡曲線３に沿って運転される。５は模ｍ落差−流量
包絡曲４ｉ＋！３に対応する模型キャビテーション発生
（σ、、ａ）包絡曲線である。
上記し九相似則の一般式を下記に示す。
ここに、 Ｎ ｔ＊慎回転速度
Ｎ ｗａ Ｈ模型試験における回転速度Ｄ 寥夷機の代
表寸法 Ｄ＋ｍｉ模型の代表寸法（Ｄに対応） Ｈ寡実磯落差 Ｈａｓ模聾試験における落差 Ｑ募実機流量 Ｑｖｍｔ模型試験における流量 ところで、回転速度一定として運転される水力回転機械
においては、水位条件よシ定まる最高落差に対し第１図
の包絡曲線３上に模型試験落差を一点定めることにより
、（１）式よシ実機寸法りが定まる（Ｎ、、Ｄ□Ｎ紘既
知）、ｔた、この結果、最低運転落差の場合は、（１）
武において％ Ｎ４＠ ＤｍｔＮおよびＤがわかってい
るから、実機最低落差に対応する模型試験落差が第１図
の包絡曲！Ｉ３から一義的に定まる。したがって、実機
運転落差に対応する水力回転機械固有の運転範囲が模型
試験での特性曲線上から定まる。そして第１図に矢印×
で示した範囲が一般的夾機運転範囲となる。なお、第１
図の１点は爽慎最高落差相当の模型試験落差、ｂ点は実
機最低落走相当の模型試験落差であシ、実機運転範囲は
この範囲となる。これにともない、回転速度信号定とす
る従来の運転においては、第１図の模型最高効率のＢ点
以外の部分については、８点にくらべて効率が落ち、ま
た、キャビテーション性能が最も良い０点にくらべ九場
合、この点に対応する落差以外の範囲は、中ヤビテーシ
ョン性能が悪くなるという欠点を生ずる。
表寸法 Ｄ＋ｍｉ模型の代表寸法（Ｄに対応） Ｈ寡実磯落差 Ｈａｓ模聾試験における落差 Ｑ募実機流量 Ｑｖｍｔ模型試験における流量 ところで、回転速度一定として運転される水力回転機械
においては、水位条件よシ定まる最高落差に対し第１図
の包絡曲線３上に模型試験落差を一点定めることにより
、（１）式よシ実機寸法りが定まる（Ｎ、、Ｄ□Ｎ紘既
知）、ｔた、この結果、最低運転落差の場合は、（１）
武において％ Ｎ４＠ ＤｍｔＮおよびＤがわかってい
るから、実機最低落差に対応する模型試験落差が第１図
の包絡曲！Ｉ３から一義的に定まる。したがって、実機
運転落差に対応する水力回転機械固有の運転範囲が模型
試験での特性曲線上から定まる。そして第１図に矢印×
で示した範囲が一般的夾機運転範囲となる。なお、第１
図の１点は爽慎最高落差相当の模型試験落差、ｂ点は実
機最低落走相当の模型試験落差であシ、実機運転範囲は
この範囲となる。これにともない、回転速度信号定とす
る従来の運転においては、第１図の模型最高効率のＢ点
以外の部分については、８点にくらべて効率が落ち、ま
た、キャビテーション性能が最も良い０点にくらべ九場
合、この点に対応する落差以外の範囲は、中ヤビテーシ
ョン性能が悪くなるという欠点を生ずる。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、水位条件によシ落差が変化しても模型試験に
よって得られるポンプ性能上の一点で運転することがで
きる可変速水力回転機械の運転方法を提供することにあ
る。
ところは、水位条件によシ落差が変化しても模型試験に
よって得られるポンプ性能上の一点で運転することがで
きる可変速水力回転機械の運転方法を提供することにあ
る。
本発明の特徴は、水位条件によって定まる落差の平方根
に比例し九回転数信号を得る手段を設け、この手段から
の回転数信号によシ、この回転数になるように運転する
ようにし要点にある。
に比例し九回転数信号を得る手段を設け、この手段から
の回転数信号によシ、この回転数になるように運転する
ようにし要点にある。
以下本発明の方法の一実施例を第２図ないし第４図を用
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
嬉２図は本発明の運転方法の一実施例を＃ｉ、明するた
めの装置のブロック線図で、可変速水力回転機械がポン
プ水車の場合の例を示しである。第２図において、６は
水位条件によって足まる落差Ｈに相当する落差信号から
それの平方根に比例して変わる回転速度信号を得る信号
変換器で、信号変換器６で得られた回転速度信号をサイ
クロコンバータ等の回転速度制御器γに与え、この回転
速度制御器７において、回転速度信号を運転すべき回転
速度に対応する周波数に変換し、ポスプ運転の場合は、
その周波数により発電電動機８の回転速度を制御する。
めの装置のブロック線図で、可変速水力回転機械がポン
プ水車の場合の例を示しである。第２図において、６は
水位条件によって足まる落差Ｈに相当する落差信号から
それの平方根に比例して変わる回転速度信号を得る信号
変換器で、信号変換器６で得られた回転速度信号をサイ
クロコンバータ等の回転速度制御器γに与え、この回転
速度制御器７において、回転速度信号を運転すべき回転
速度に対応する周波数に変換し、ポスプ運転の場合は、
その周波数により発電電動機８の回転速度を制御する。
一方、上記の回転速度信号によシボンプ水車調速機９を
介してポンプ水車１００案内羽根の開度を制御する。
介してポンプ水車１００案内羽根の開度を制御する。
第３図は第２図の信号変換器６の一例を示す構造説明図
である。Ｍ３図においては、落差信号を □第１の信
号変換素子１１に与えて回転量に変換し、それによシ開
千カム１２を回転させ、開平カム１２によって落差信号
の平方根に比例した直線変位を得て、この直線変位を差
動トランス等からなる第２の信号変換素子１３によシミ
気信号に変換し、落差信号の平方根に比例した回転速度
信号を得るようＫｍ成しである。
である。Ｍ３図においては、落差信号を □第１の信
号変換素子１１に与えて回転量に変換し、それによシ開
千カム１２を回転させ、開平カム１２によって落差信号
の平方根に比例した直線変位を得て、この直線変位を差
動トランス等からなる第２の信号変換素子１３によシミ
気信号に変換し、落差信号の平方根に比例した回転速度
信号を得るようＫｍ成しである。
上記した本発明の実施例のように、ポンプ水車１０を可
変速度で運転し、しかも、その回転速度Ｎを常に回転速
度の２乗が冥ｉ運転＃ｒ差範囲内の落差Ｈに比例するよ
うに選択すると、上記した（１）式においで、Ｎ、、Ｄ
、はすでに定まっているから、実機寸法りが決まれば、
一義的にＨｌが決定される。したがって、模型試験で得
られた模型ポンプ性能上の一点ですべての落差における
運転が可能になる。
変速度で運転し、しかも、その回転速度Ｎを常に回転速
度の２乗が冥ｉ運転＃ｒ差範囲内の落差Ｈに比例するよ
うに選択すると、上記した（１）式においで、Ｎ、、Ｄ
、はすでに定まっているから、実機寸法りが決まれば、
一義的にＨｌが決定される。したがって、模型試験で得
られた模型ポンプ性能上の一点ですべての落差における
運転が可能になる。
そのため、例えば、水力発電設備の運用条件を考慮し、
機器寸法を最小にすることが最も経済的と判断される゛
場合は、第４図に示す模型ポンプ性能を示す線図上で、
振動等を考慮した運転可能な般大の賂差Ｈ，？：得るＡ
点を運転点とする実機寸法として機器寸法を最小にする
ことが可能になる。
機器寸法を最小にすることが最も経済的と判断される゛
場合は、第４図に示す模型ポンプ性能を示す線図上で、
振動等を考慮した運転可能な般大の賂差Ｈ，？：得るＡ
点を運転点とする実機寸法として機器寸法を最小にする
ことが可能になる。
なお、この場合は、第４図のＡ点に相当する落差Ｈ，が
得られるように、実機運転落差Ｈの平方根に比例し九回
転速度信号を得るときの比例常数を決めるようにする。
得られるように、実機運転落差Ｈの平方根に比例し九回
転速度信号を得るときの比例常数を決めるようにする。
ｔ′＃：、、運用上効率を良くすることが最も経済的と
判断される場合は、第４図に示す線図上で、最高効率を
得るＢ点を選定して実機寸法を決定し、Ｂ点に相当する
落差Ｈ，が得られるように可変速運転することにより、
最高効率運転が可能になる。
判断される場合は、第４図に示す線図上で、最高効率を
得るＢ点を選定して実機寸法を決定し、Ｂ点に相当する
落差Ｈ，が得られるように可変速運転することにより、
最高効率運転が可能になる。
また、一般的に水力回転機械の吸出し鵞さけ、下池水位
に対する機器の据付高さを意味し、キャビテーション性
能から必要吸出し高さを定めることによシ、下池水位に
対する機器据付位置が決定される。水力回転機械の建屋
に関する木工費の点から、吸出し高さを最小にすること
が最も経済的と判断される場合は、第４図に示す線図上
で、キャビテーション性能が最小となる０点を選定して
、 実機寸法を決定し、最も経済的な設備とすることが
可能となる。
に対する機器の据付高さを意味し、キャビテーション性
能から必要吸出し高さを定めることによシ、下池水位に
対する機器据付位置が決定される。水力回転機械の建屋
に関する木工費の点から、吸出し高さを最小にすること
が最も経済的と判断される場合は、第４図に示す線図上
で、キャビテーション性能が最小となる０点を選定して
、 実機寸法を決定し、最も経済的な設備とすることが
可能となる。
以上説明したように、本発明によれば、水位条件により
落差が変化しても模型試験によって得られるポンプ性能
上の一点で運転することができ、水力回転機械の経済的
設計が可能になるという効果がある。
落差が変化しても模型試験によって得られるポンプ性能
上の一点で運転することができ、水力回転機械の経済的
設計が可能になるという効果がある。
第１図は案内羽根を有する水力回転機械の一般的な模凰
ポンプ性能を示す線図、第２図は本発明の水力回転機械
の運転方法の一実流例を説明するための装置のブロック
線図、８ｇ３図は第２図の信号変換益の一例を示す構造
説明図、第４図は本発明の詳細な説明するための具体的
運転点を示し九模型ポンプ性能を示す線図である。 ６・・・１号変換器、７・・・回転速度制御器、８・−
発電電動機、９・・・ポンプ水車調速機、１ｏ・・・ポ
ンプ水（ほか１名） 菊１図 Ｑ惧 （頑ダ試斑頼μ蜀 第２図 工左Ｈ 第３図 第４図 Ｑ俄 （梗型試郭→味屹−ζ）藁しｈノ
ポンプ性能を示す線図、第２図は本発明の水力回転機械
の運転方法の一実流例を説明するための装置のブロック
線図、８ｇ３図は第２図の信号変換益の一例を示す構造
説明図、第４図は本発明の詳細な説明するための具体的
運転点を示し九模型ポンプ性能を示す線図である。 ６・・・１号変換器、７・・・回転速度制御器、８・−
発電電動機、９・・・ポンプ水車調速機、１ｏ・・・ポ
ンプ水（ほか１名） 菊１図 Ｑ惧 （頑ダ試斑頼μ蜀 第２図 工左Ｈ 第３図 第４図 Ｑ俄 （梗型試郭→味屹−ζ）藁しｈノ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ポンプ、ポンプ水車等の可変速水力回転機械を運転
するとＩ！に、水位条件によって定まる落差の平方根に
比例し九回転数信号を得る手段を設け、咳手段からの回
転数信号の回転数になるように運転することを特徴とす
る可変速水力回転機械の運転方法。 ２、前記回転数信号を得る手段が可変速水力回転機械の
模型試験によって得られるポンプ性能上の機器寸法を最
小にする一点、最高効率を得る一点、キャビテーション
発生を鍛小にする一点もしくは上記いずれかの一点の近
傍の綜合的に最適な一点を運転点とする回転数信号を得
るように構成しである特許請求の範囲第１項記載の可変
速水力回転機械の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56116253A JPS5818595A (ja) | 1981-07-23 | 1981-07-23 | 可変速水力回転機械の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56116253A JPS5818595A (ja) | 1981-07-23 | 1981-07-23 | 可変速水力回転機械の運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5818595A true JPS5818595A (ja) | 1983-02-03 |
| JPS6360226B2 JPS6360226B2 (ja) | 1988-11-22 |
Family
ID=14682543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56116253A Granted JPS5818595A (ja) | 1981-07-23 | 1981-07-23 | 可変速水力回転機械の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5818595A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS624997A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-10 | 三井造船株式会社 | 中空セラミツクマルチウエブ材およびその製造方法 |
| DE3713522A1 (de) * | 1986-04-26 | 1987-10-29 | Toshiba Kawasaki Kk | Verfahren zum stetigen betrieb einer hydraulischen maschine mit veraenderbarer geschwindigkeit |
| JPH0346764U (ja) * | 1989-09-01 | 1991-04-30 | ||
| JPH0579260U (ja) * | 1992-03-12 | 1993-10-29 | 株式会社東芝 | 平板型ヒートパイプ |
| CN111550415A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-08-18 | 中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司 | 汽轮机-电机驱动给水泵的驱动系统和驱动控制方法 |
-
1981
- 1981-07-23 JP JP56116253A patent/JPS5818595A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS624997A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-10 | 三井造船株式会社 | 中空セラミツクマルチウエブ材およびその製造方法 |
| DE3713522A1 (de) * | 1986-04-26 | 1987-10-29 | Toshiba Kawasaki Kk | Verfahren zum stetigen betrieb einer hydraulischen maschine mit veraenderbarer geschwindigkeit |
| JPH0346764U (ja) * | 1989-09-01 | 1991-04-30 | ||
| JPH0579260U (ja) * | 1992-03-12 | 1993-10-29 | 株式会社東芝 | 平板型ヒートパイプ |
| CN111550415A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-08-18 | 中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司 | 汽轮机-电机驱动给水泵的驱动系统和驱动控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6360226B2 (ja) | 1988-11-22 |
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